基于果蝇模型的SH2B1蛋白与Aβ相互作用的分子机制研究

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阿尔茨海默病(Alzheimer Disease,AD)是一种神经退行性疾病,典型的临床症状包括记忆丧失和个性改变,特点是细胞外老年斑,神经原纤维缠结,神经元死亡和进行性的神经退化。在AD中,细胞外斑块主要包含β淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ),Aβ作为风险因素在AD的发病机制中起到重要作用。在AD患者中,我们发现:增龄,阳性家族史,糖尿病,病毒感染,文盲和低教育、低经济水平,抑郁症等为可能的危险因素。血管性痴呆是指由一系列脑血管因素(缺血性、出血性、急慢性缺氧性脑血管病等)导致脑组织损害引起的以认知功能减退为特征的一组临床综合征。在文献报道与临床工作中我们发现,在血管性痴呆患者中,高血压,高血脂,糖尿病,心脏病,高同型半胱氨酸为发病危险因素。而这其中,糖尿病为这两种痴呆类型的共同危险因素。我们分别从分子生物和临床的角度研究糖尿病引起认知功能障碍,增加痴呆风险的机制。在AD模型果蝇中,胰岛素被确定为一个参与学习和记忆的神经通路调制器,也与Aβ代谢和毒性密切相关。SH2B1是一个关键的蛋白质在胰岛素信号通路参与调节胰岛素受体的活动。我们之前发现在果蝇巨纤维神经通路(giant fiber system,GF)的神经元中表达Aβ42导致神经元内Aβ42积累和日龄依赖的突触功能和结构障碍,运动能力衰退以及过早死亡等神经退行性病变的现象。我们在Aβ42果蝇中分别观察了果蝇SH2B1蛋白部分缺失和过量表达对神经元内Aβ42积累及其引起的神经退行性病变的影响。我们利用转基因[Gal4]A307(特异地在GF通路中表达转录因子Gal4),UAS-Aβ42和UAS-SH2BOE(在转录因子Gal4的驱动下分别表达Aβ42和SH2B1蛋白)以及SH2B1基因敲除的杂和子(UAS-SH2B-/+)果蝇。对果蝇的GF通路的神经传递、爬管运动能力、寿命、神经元内Aβ42积累进行了检测。在AD模型果蝇中发现,部分敲除SH2B1,对果蝇行为能力和神经传递会产生不利影响。通过ELISA和免疫染色手段发现,敲除SH2B1会增加神经元内Aβ42的积累。另外,过表达SH2B1改善果蝇行为能力和神经传递,减少神经元内Aβ42积累。因此,SH2B1可能是Aβ代谢的上游调制器,在AD的发病机制中的作用为抑制Aβ的积累。因此SH2B1蛋白可能为治疗这一常见的痴呆的潜在目标。并且在我们利用神经科测量表MMSE与MoCA进行的一项研究显示,糖尿病是一项引起潜在血管性痴呆的早期认知功能障碍的高风险因素。
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